Пектины — компоненты первичных клеточных стенок растений, выступающие связующими веществами растительной ткани. Пектиновые вещества – полисахариды, образованные остатками частично этерифицированной полигалактуроновой кислоты. В зависимости от источника происхождения, молекулярно-массовое распределение и степень этерификации могут варьироваться.
Благодаря своим текстурирующим свойствам пектины могут использоваться в пищевой промышленности в качестве структурообразователей (гелеобразователей), загустителей. Также пектины обладают полезными для организма человека свойствами, что особенно выделяет их среди других текстурирующих ингредиентов.
Прежде всего пектины являются растворимыми пищевыми волокнами, что оказывает положительный эффект на здоровье человека: в течение последних 30 лет потребление пищевых волокон неуклонно снижается и вышло на уровень 15-20 гр./сутки. Это намного меньше рекомендуемых 30 гр./сутки. Как и другие растворимые волокна, пектины не перевариваются пищеварительными ферментами и не всасываются в кишечнике.
Помимо обогащения продуктов питания, пектины обладают другими свойствами, полезными для организма человека: пребиотические свойства, способность усиливать чувство насыщения, замедление гликемической реакции, снижение уровня холестерина.
ПРЕБИОТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Научно доказано, что пектины обладают пребиотическими свойствами. Пектины метаболизируются в толстой кишке и после ферментирования в состав микрофлоры входят такие бактерии, как Bacteroides distasonis, Bacteroides ovatus и Bifidobacterium infantis (Bayliss and Houston, 1984). Авторы исследовали неселективность ферментирования пектина по отношению к бифидобактериям и все проанализированные бактерии показали рост как с высокоэтерифицированными, так и с низкоэтерефицированными пектинами. Расщепляясь в толстой кишке, пектины образуют низкомолекулярные жирные кислоты (например, молочная, уксусная, пропионовая, масляная), что также оказывает положительное влияние на организм человека.
ЧУВСТВО НАСЫЩЕНИЯ
Продукты, содержащие пектин, вызывают появление быстрого чувства насыщения, что уменьшает объем потребления пищи.
Исследования (Pelkman et al., 2007): Напитки с содержанием альгината, цитрусового пектина и кальция были протестированы на женщинах, страдающих ожирением (n=29, индекс массы тела = 25-35) методом двойного слепого исследования с целью определения способности к насыщению. Лечебная диета назначалась на 7 дней (по 2 напитка 2 раза в сутки утром и днем):
1) напиток 237 мл содержащий 1.0 или 2.8 гр пищевых волокон (альгинат 1:1 + 15:85 пектин)
2) напиток 118 мл с 500 мг лактата кальция.
Таким образом, суточная доза пектина составляла 2.0 или 5.6 гр. В результате у групп, принимающих напиток с пектином, было зафиксировано значительное снижение количества пищи, потребляемой на ужин.
Исследования (Tiwary et al., 1997): Пектин замедлил процесс пищеварения и ускорил процесс насыщения у контрольной группы, состоящей из 49 мужчин и 25 женщин с нормальным весом. В их рацион было добавлено 448 мл апельсинового сока, без содержания пектина или с добавлением 5, 10, 15 или 20 гр. пектина. Было зафиксировано скорейшее насыщение при употреблении напитка с высоким уровнем содержания пектина.
ЗАМЕДЛЕНИЕ ГЛИКЕМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
Набухание пектина замедляет процесс прохождения пищи через пищеварительную систему и всасывание в кровь питательных веществ из тонкого кишечника. В случае с моно-дисахаридами (содержащиеся в пище или являющиеся результатом гидролиза крахмала), набухание предотвращает их быстрое всасывание, что в свою очередь уменьшает и замедляет рост глюкозы в крови после приема пищи.
В опытах, проведенных на крысах, страдающих ожирением (D. Sanchez et al. , 2008), где был исследован ?-глюкан, полисахарид, известный своими гипохолестириновыми свойствами, наблюдался положительный результат снижения уровня сахара в крови, только в группе крыс, которых кормили пищей, обогащенной высокоэтерифицированным яблочным пектином, произведенным компанией Naturex.
Эффект продолжительного употребления пектина и его влияние на уровень сахара и гормональные реакции был изучен на 12 пациентах, больных диабетом (инсулин-независимых) (Schwartz et al., 1988). Пациентам была прописана двухнедельная диета (2400 ккал) с низким содержанием клетчатки (3 гр). Затем следовала четырехнедельная изокалорийная диета с добавлением 20 гр яблочного пектина в сутки. Пациентам измеряли уровень сахара в плазме, глюкагона, панкреатического полипептида и скорость процесса пищеварения. Исследования показали, что употребление пектина замедлило процесс пищеварения и усвоения глюкозы.
КОНТРОЛЬ УРОВНЯ ХОЛЕСТЕРИНА
Одно из свойств пектина – понижение уровня холестерина. Пока этот механизм еще не изучен полностью, но он тесно связан с действием пектина на процесс всасывания питательных веществ в тонком кишечнике. Также считается, что пектин ускоряет выведение фекальных жёлчных кислот и нейтральных стеринов, что ведет к снижению уровня холестерина.
В опытах на крысах (D. Sanchez et al. , 2008) было зафиксировано значительное снижение уровня холестерина у животных, употребляющих пищу с содержанием пектина, по отношению к контрольной группе, у которой в результате исследования повысился холестерин в крови.
Исследование также показало, что яблочный пектин вызывает значительный рост уровня «хорошего» HDL-холестерина, по сравнению с контрольной группой.
Таким образом, можно констатировать, что употребление яблочного пектина вызвало снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний, вызванных метаболическим синдромом (снижение уровня холестерина, увеличение уровня HDL-холестерина, снижение уровня сахара в крови, а также уменьшение уровня инсулиновой зависимости в конце исследования).
В исследованиях (Miettinen and Tarpila, 1997) на протяжении двух недель 9 пациентов, страдающих нормо- и гиперлипидемией, получали 40-50 гр пектина в день. В результате наблюдалось ускоренное выведение фекальных жёлчных кислот и общих стеринов, а также увеличение концентрации метил-стеролов плазмы крови. Таким образом, можно сделать вывод, что уменьшение уровня сывороточного холестерина при употреблении пектина возникает вследствие ускорения удаления холестерина из организма с жёлчными кислотами.
Решение компании Naturex по применению пектина в пищевых продуктах без изменения их текстуры.
Стандартная дозировка пектина, используемого в качестве текстурирующего агента, обычно составляет 0,05%-0,7%. Для привнесения свойств, полезных для здоровья (в частности, обогащение пищевыми волокнами), требуется высокая концентрация, что может негативно повлиять на конечную текстуру продукта. Для решения этой проблемы компания Naturex разработала специальный пектин с очень низкой вязкостью. Основная задача данного продукта – обогащение продуктов и напитков пищевыми волокнами. Как показано ниже, специальный яблочный пектин HM ULV (красная линия) имеет значительно более низкую вязкость по сравнению со стандартным HM пектином (синяя линия). Уровень вязкости данного пектина практически сравним с уровнем вязкости сахара, растворенного в воде (желтая линия).
Viscosity – Вязкость
Solution — Дозировка
High methoxyl Pectin – Высокометоксилированный пектин
Sucrose — Сахар
Литература
1. Miettinen,T.A., and S.Tarpila. 1977. Effect of pectin on serum cholesterol, fecal bile acids and biliary lipids in normolipidemic and hyperlipidemic individuals. Clin. Chim. Acta 79:471-477.
2. Sanchez,D., B.Muguerza, L.Moulay, R.Hernandez, M.Miguel, and A.Aleixandre. 2008. Highly Methoxylated Pectin Improves Insulin Resistance and Other Cardiometabolic Risk Factors in Zucker Fatty Rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56:3574-3581.
3. Schwartz,S.E., R.A.Levine, R.S.Weinstock, S.Petokas, C.A.Mills, and F.D.Thomas. 1988. Sustained pectin ingestion: effect on gastric emptying and glucose tolerance in non-insulin-dependent diabetic patients. Am. J Clin. Nutr. 48:1413-1417.
4. Pelkman,C.L., J.L.Navia, A.E.Miller, and R.J.Pohle. 2007. Novel calcium-gelled, alginate-pectin beverage reduced energy intake in nondieting overweight and obese women: interactions with dietary restraint status. Am.J. Clin. Nutr. 86:1595-1602.
5. Tiwary,C.M., J.A.Ward, and B.A.Jackson. 1997. Effect of pectin on satiety in healthy US Army adults. J. Am. Coll.Nutr. 16:423-428.
6. Bayliss, C. E., Houston, A. P., Alun-Jones, V., Hishon, S. and Hunter, J. O. (1984). Microbiologicalstudies on food intolerance. Proceedings of the Nutrition Society 43, 16A.
